Relevansi Fisika Terhadap Bidang

download Relevansi Fisika Terhadap Bidang

of 23

  • date post

    22-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    73
  • download

    3

Embed Size (px)

description

homework

Transcript of Relevansi Fisika Terhadap Bidang

Relevansi Fisika Terhadap BidangKesipilan

BAB IPENDAHULUANJalan relkereta api atau biasa disebut dengan rel kereta api,merupakan prasarana utama dalam perkeretaapian dan menjadi ciri khas modal transportasi kereta api. Karena rangkaian kereta api hanya dapat melintas di atas jalan yang dibuat secara khusus untuknya, yakni rel kereta api. Rel inilah yang memandu rangkaian kereta api bergerak dari satu tempat ke tempat yanglain.Dalampengamatan secara awam, kita melihat rel sebagai jalan untuk lewat kereta api yang terdiri atas sepasang batang rel berbahan besi baja yang disusun secara paralel dengan jarak yang konstan (tetap) antara kedua sisinya. Batang rel tersebut ditambat (dikaitkan) pada bantalan yang disusun secara melintang terhadap batang rel dengan jarak yang rapat, untuk menjaga agar rel tidak bergeser atau renggang.Prinsip jalan rel telah berkembang sejak 2.000 tahun yang lalu. Waktu itu sarana transportasi untuk mengangkut penumpang dan barang masih sangat sederhana, yaitu dengan menggunakan kereta roda. Jalan yang dilewati masih berupa jalan tanah yang berdebu. Ketika jalan tanah tersebut diguyur hujan,kondisinya menjadi lembek dan kereta roda yang lewat meninggalkan bekas cekungan pada tanah. Setelah kering, cekungan tersebut mengeras, dan beberapa kereta roda yang lewat berikutnya juga melewati cekungan tersebut. Ternyata dengan mengikuti cekungan tersebut, kereta roda dapat berjalan dengan lebih terarah dan gampang, pengendara tinggal mengatur kecepatan kereta tanpa repot-repot lagi mengendalikan arah kereta roda. Kemudahan transportasi dengan prinsip jalur rel inilah, yang membuat jalur rel memiliki keunggulan tersendiri, sehingga terus berkembang hingga menjadi jalur rel KA yang kita kenal sekarang ini.Berdasarkan UUNo.13Tahun 1992 yang tertuang dalam Bab I Pasal 1 ayat 7, prasarana kereta api adalah jalur dan stasiun kereta api termasuk fasilitas yangdiperlukan agar sarana kereta api dapat dioperasikan.

BAB IILATAR BELAKANGAwal jalan rel di IndonesiaDalam kurun waktu sekitar 30 tahun setelah liverpol dan Manchester di buka, pemikiran untuk membangun jalur kereta api di pulau jawa sudah berkembang. Dorongan untuk segera membangun jalan rel di sebabkan banyak barang hasil pertanian tidak bisa diangkut ke pelabuhan. Produksi hasil perkebunan meningkat dengan pesat sejalan dengan diberlakukannya system tanam paksa. Transportasi dengan menggunakan pedati di tarik sapid an kerbau tidak memadai untuk mengangkut hasil perkebunan yang melimpah. Usaha memperbaiki transportasi pernah dilakukan dengan mendatangkan onta dari timur tengah tetapi juga tidak berhasil karena banyak onta yang mati.Pada mulanya terjadi perdebatan mengenai pilihan alternative antara swasta atau pemerintah yang harus membangun jalan rel. keraguan akan mendapatkan laba yang memadai menjadi pertimbangan banyak perusahaan swasta. Upaya untuk membangun jalan rel oleh swasta dengan dukungan atau jaminan keuntungan dari pemerintah merupakan elternatif yang juga di bicarakan.Pemikiran untuk membangun jalan rel merupakan jawaban atas kebutuhan angkutan hasil pertanian. Jalur yang di incar untuk dihubungkan oleh jalan rel terfokus pada hubungan antara daerah pedalaman penghasil komoditi ekspor dan pelabuhan. Komoditi ekspor pada jaman itu antara lain kopi,teh dan gula. Kota pelabuhan utama di pulau jawa yang digunakan untuk melakukan kegiatan ekspor adalah Jakarta,semarang, dan surabay. Pada tiga kota inilah rencan pembangunan jalan rel di susun.Prinsip Jalan Rel Kereta Api Kereta api berjalan dengan roda besi, sehingga membutuhkan jalan khusus agar dapat berjalan dengan baik. Untuk itulah dibuat jalan rel KA dengan permukaan baja, sehingga roda baja KA beradu dengan jalan rel dari baja. Jalan baja ini memiliki karakteristik dan syarat-syarat khusus yang berbeda dengan jalan aspal, sehingga konstruksinya lebih rumit dan melibatkan banyak komponen. Jalan rel KA harus dibangun dengan kokoh, karena setiap rangkaian KA yang lewat memiliki beban yang berat, apalagi setiap harinya akan dilalui berulang kali oleh beberapa rangkaian KA. Oleh karena itu, konstruksi rel KA dibuat sebaik mungkin agar mampu menahan beban berat atau istilahnya BEBAN GANDAR (AXLE LOAD) dari rangkaian KA yang berjalan di atasnya, sehingga jalan baja ini dapat bertahan dalam waktu yang lama dan memungkinkan rangkaian KA dapat berjalan dengan cepat, aman dan nyaman. Merujuk pada bagian di atas, pada dasarnya konstruksi jalan rel KA terdiri atas 2 bagian. Bagian bawah adalah Track Foundation atau Lapisan Landasan/Pondasi, dan bagian atas adalah Rail Track Structure atau Struktur Trek Rel.Konstruksi Jalan Rel Kereta ApiPrinsipnya, lapisan landasan (track foundation) ini dibuat untuk menjaga kestabilan trek rel saat rangkaian KA lewat. Sehingga trek rel tetap berada pada tempatnya, tidak bergoyang-goyang, tidak ambles ke dalam tanah, serta kuat menahan beban rangkaian KA yang lewat. Selain itu, lapisan landasan juga berfungsi untuk mentransfer beban berat (axle load) dari rangkaian KA untuk disebar ke permukaan bumi (pada gambar di atas adalah Subsoil/Natural Ground).Lapisan landasan merupakan lapisan yang harus dipersiapkan terlebih dahulu sebelum membangun trek rel, sehingga posisinya berada di bawah trek rel dan berfungsi sebagai pondasi.Kontruksi jalan rel kereta apiterdiri dari :1. Gambaran UmumIndustri Kereta Api sebagai salah satu industri transportasi darat merupakan industri yang menggunakan teknologi konstruksi cukup banyak, salah satunya pada konstruksi jalan rel kereta api. Rel adalah pijakan tempat menggelindingnya roda kereta api dan berfungsi untuk meneruskan beban roda ke bantalan. Untuk saat ini standar internasional rel yang banyak digunakan di Indonesia masih berpatokan pada JIS (Japan Industrial Standard).3. Kegunaan Rel Kereta Apia. Sebagai landasan tempat melajunya kereta apib. Sebagai medium tempat terjadinya gesekanc. Sebagai pijakan tempat menggelindingnya roda kereta apid. Sebagai tempat meneruskan beban roda ke bantalan4. Sifat-Sifat yang Dibutuhkan untuk Menunjang Fungsi Rel Wear Resistance Heat Resistance High Melting Point Heavy and Strong Material Mampu Menahan Gaya atau Beban5. Material Rel Kereta (Komposisi dan Struktur)Material rel kereta merupakan baja dengan kadar karbon tinggi yaitu 0,60% yang biasa digunakan untuk rel kereta api, disebut R.42 karena mempunyai profil berat spesifik 42,23 Kg/m (Sub Direktorat Jalan dan Bangunan Kantor Pusat PJKA, 1989:192)6. Kondisi OperasionalJika kita melihat rel kereta api, kita akan melihat bahwa ada celah pada setiap jarak tertentu pada rel tersebut. Mengapa celah diperlukan? Jawabannya adalah menghindari melengkungnya (membengkok) baja rel akibat adanya perubahan suhu yang terjadi7. TreatmentTreatment yang dilakukan untuk mendapatkan sifat sifat yang menunjang tersebut yaitu heat treatment.8. Sosio-Kultural Masyarakat di sekitar Rel KeretaKawasan pemukiman di sempanjang rel kereta api merupakan kawasan liar yang sering dikonotasikan sebagai kawasan kumuh perkotaan yang memiliki karakteristik tersendiri sebagai kampung kota.Lapisan landasan merupakan lapisan yang harus dipersiapkan terlebih dahulu sebelum membangun trek rel, sehingga posisinya berada di bawah trek rel dan berfungsi sebagai pondasi. Sebagaimana struktur pondasi pada suatu bangunan, lapisan landasan juga tersusun atas lapisan-lapisan material tanah dan bebatuan, diantaranya:1. FORMATION LAYERFormation layer merupakan perkerjaan pemadatan tanah sebagai pondasi trek rel KA. Formation layer ini dipersiapkan sebagai tempat ditaburkannya lapisan ballast. Lapisan ini berupa campuran tanah, pasir, dan lempung yang diatur tingkat kepadatan dan kelembapan airnya. Pada Negara-negara maju yang lintasan KA-nya sangat padat, ditambahkan lapisan Geotextile di bawah formation layer. Geotextile adalah material semacam kain yang bersifat permeable yang terbuat dari polipropilena atau polyester yang berguna untuk memperlancar drainase dari atas ke bawah (subgrade ke subsoil), dan sekaligus memperkuat formation layer.2. SUB-BALLAST DAN BALLASTLapisan ini disebut pula sebagai Tack Bed, karena fungsinya sebagai tempat pembaringan trek rel KA. Lapisan Ballast merupakan suatu lapisan berupa batu-batu berukuran kecil yang ditaburkan di bawah trek rel, tepatnya di bawah, samping, dan sekitar bantalan rel (sleepers). Bahkan terkadang dijumpai bantalan rel yang tenggelam tertutup lapisan ballast, sehingga hanya terlihat batang relnya saja.Fungsi lapisan ballast adalah:(1) untuk meredam getaran trek rel saat rangkaian KA melintas(2) menyebarkan axle load dari trek rel ke lapisan landasan di bawahnya, sehingga trek rel tidak ambles(3) menjaga trek rel agar tetap berada di tempatnya(4) sebagai lapisan yang mudah direlokasi untuk menyesuaikan dan meratakan ketinggian trek rel (Levelling)(5) memperlancar proses drainase air hujans(6) mencegah tumbuhnya rumput yang dapat mengganggu drainase air hujan.Ballast yang ditabur biasanya adalah batu kricak (bebatuan yang dihancurkan menjadi ukuran yang kecil) dengan diameter sekitar 28-50 mm dengan sudut yang tajam (bentuknya tidak bulat). Ukuran partikel ballast yang terlalu kecil akan mengurangi kemampuan drainase, dan ukuran yang terlalu besar akan mengurangi kemampuannya dalam mentransfer axle load saat rangkaian KA melintas. Dipilih yang sudutnya tajam untuk mencegah timbulnya rongga-rongga di dalam taburan ballast, sehingga lapisan ballast tersebut susunannya menjadi lebih rapat. Ballast ditaburkan dalam dua tahap.Pertama saat sebelum perakitan trek rel, yakni ditaburkan diatas formation layer dan menjadi track bed atau kasur bagi bantalan rel, agar bantalan tidak bersentuhan langsung dengan lapisan tanah. Karena jika bantalan langsung bersentuhan dengan tanah (formation layer) bisa-bisa bantalantersebut akan ambles, karena axle load yang diterima bantalan langsung menekan frontal ke bawah karena ketiadaan ballast untuk menyebarkan axle load.Kedua ketika trek rel selesai dirakit, untuk menambah ketingg